文章编号：0258-2724(2024)02-0239-09DOI:10.3969/j.issn.0258-2724.20220093考虑材料温变特性的三维轮轨接触热分析王平1,2，张洪吉1,2，孙耀亮1,2，安博洋1,2，何庆1,2（1.西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，四川成都610031；2.西南交通大学土木学院，四川成都610031）摘要：为研究材料温变特性对轮轨接触行为和摩擦温升的影响，提出了一种考虑材料温变特性的三维轮轨热力耦合模型，能够考虑纵、横向蠕滑率和自旋的影响，更为真实地模拟轮轨系统的服役状态.首先，研究了热力耦合建模方式对轮轨界面摩擦温升及接触应力的影响；随后，将该模型应用于地铁小半径曲线处车辆-轨道相互作用模拟.结果表明：当轮轨界面温度达到450℃时，轮轨接触应力显著降低，降幅可达20%；考虑热力耦合建模后，轮轨界面的预测温升明显低于不考虑热力耦合建模时的结果，在蠕滑率为0.16时，两者的差异可达51%；地铁车辆在小半径曲线线路上运行时轮轨摩擦温升因过大的蠕滑率与自旋会急剧增大到750℃，应考虑轮轨热力耦合建模以避免过高估计轮轨摩擦温升以及轮轨接触应力.关键词：摩擦温升；轮轨接触；热力耦合；车辆-轨道耦合动力学；轮轨损伤中图分类号：U211.5文献标志码：AThree-DimensionalWheel–RailContactThermalAnalysisConsideringTemperature-DependentMaterialPropertyWANGPing1,2,ZHANGHongji1,2,SUNYaoliang1,2,ANBoyang1,2,HEQing1,2(1.MOEKeyLaboratoryofHigh-SpeedRailwayEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China;2.SchoolofCivilEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)Abstract:Inordertostudytheinfluenceofthetemperature-dependentmaterialpropertyonthewheel–railcontactbehaviorandfrictionaltemperaturerise,athree-dimensionalwheel–railthermal-mechanicalcouplingmodelconsideringthetemperature-dependentmaterialpropertywasproposedinthispaper,whichcouldconsiderthelongitudinalandlateralcreepageratesandspinstosimulatetheservicestateofthewheel–railsystemmorerealistically.Inthispaper,theinfluenceofthethermal-mechanicalcouplingmodelingmethodonthewheel–railfrictionaltemperatureriseandcontactstresswasfirststudied.Subsequently,thismodelwasappliedtothesimulationofvehicle–railinteractionofsubwaysrunningonasmallradiuscurve.Theresultsshowthatwhent...
